新浪科技訊 北京時(shí)間8月17日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在合適的條件下，再加上一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)氣，宇宙中一些最不宜居的星球可能仍然存在生命。

　　弗蘭克·德雷克是美國(guó)著名的天文學(xué)家和天體物理學(xué)家，以創(chuàng)立搜尋地外文明計(jì)劃（SETI）與提出德雷克公式而聞名。在致力于尋找外星生命之前，甚至在還是個(gè)孩子的時(shí)候，德雷克就在思考是否只有地球才能孕育生命。他不是第一個(gè)，也不是唯一一個(gè)對(duì)這一問題感到困惑的人。事實(shí)上，這是一個(gè)意義重大的問題，其答案將有助于揭示人類在宇宙中的位置。

　　德雷克的沉思啟發(fā)了他走上天文學(xué)研究之路，他還擔(dān)任了波多黎各阿雷西博天文臺(tái)的主任和SETI研究院的主席。該研究院致力于尋找地外文明，并探索宇宙其他地方存在生命的可能性。德雷克最為人所知的可能就是以他名字命名的方程，用于估計(jì)銀河系中可能存在多少外星文明。該公式出現(xiàn)于1961年，通常被認(rèn)為是尋找外星智慧生命新時(shí)代的開始。

　　然而，在這個(gè)著名方程提出幾十年后，德雷克承認(rèn)自己的估計(jì)過于保守。其中一個(gè)過于溫和的假設(shè)是，一個(gè)可能有生命存在的地外星球肯定圍繞著一顆恒星運(yùn)行，這實(shí)際上忽略了流浪行星上存在生命的可能性。

　　流浪行星有時(shí)被稱為“星系流浪者”或“孤兒行星”，這些寒冷、黑暗的星球在太空中孤獨(dú)前行，沒有可以“依靠”的恒星。很久以前，它們?cè)谛纬蓵r(shí)也圍繞著一顆恒星，但后來被甩了出去，“被它們的父母拋棄了”。天文學(xué)家估計(jì)，銀河系中可能有數(shù)十億顆流浪行星——與恒星的比例至少是1∶1。

　　在這些寒冷、荒涼的星球上尋找生命似乎是徒勞的，但在過去的20年里，天文學(xué)家提出了許多可能的設(shè)想，認(rèn)為沒有圍繞恒星運(yùn)行的行星上也有可能出現(xiàn)生命。

　　超越適居帶

　　生命的出現(xiàn)和繁盛需要許多必要的環(huán)境條件，但其中有兩個(gè)最重要的因素。一是某種液體溶劑，有助于在細(xì)胞之間運(yùn)輸對(duì)生命至關(guān)重要的礦物質(zhì)和其他物質(zhì)；二是生物體可以獲取的能量來源，使其能繼續(xù)生存和生長(zhǎng)。

　　像地球這樣的行星是生物體的天堂，因?yàn)樗嚯x恒星足夠近，擁有液態(tài)水的海洋（滿足溶劑需求），以及能保證充足光合作用的可見光來源（滿足能量需求）。如果地球離太陽太近，光線就會(huì)過于強(qiáng)烈，海水就會(huì)沸騰；如果地球離得太遠(yuǎn)，海洋就會(huì)結(jié)冰，植物就很難獲得足夠的光能來轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。事實(shí)上，地球的位置非常完美：既不太熱，也不太冷，正好處于天文學(xué)家所謂的“宜居帶”或“適居帶”當(dāng)中。

　　對(duì)地外生命的搜索一直以搜尋像地球這樣的適居行星為主要方向。但許多天文學(xué)家認(rèn)為，這種搜索策略顯得有些缺乏想象力，并且毫無必要地附加了限制條件。誰說生命就應(yīng)該和地球上的一模一樣？

　　麻省理工學(xué)院教授薩拉·西格是系外行星搜索的專家，她和其他一些研究者認(rèn)為，我們應(yīng)該擴(kuò)大對(duì)“適居性”的認(rèn)識(shí)。她說：“我們到處都能見到形成生命的物質(zhì)成分。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，我們的星球上聚集了這些物質(zhì)，因此如果其他星球上也有同樣的生命成分，那么生命也應(yīng)該能夠以某種方式產(chǎn)生?！痹谒_拉·西格看來，這就意味著我們應(yīng)該尋找那些圍繞恒星運(yùn)行，但處于傳統(tǒng)適居帶之外的系外行星，或者那些可能具有與地球不同生物化學(xué)特征的行星。

　　不過，這顆行星為什么要繞恒星運(yùn)行呢？如果這是顆流浪星球，那它是否可能存在生命成分？

　　流浪的生命

　　在2019年發(fā)表于《國(guó)際天體生物學(xué)雜志》（International Journal of Astrobiology）的一篇論文分析了在流浪行星外冰層下海洋中存在生命的可能性。如果一個(gè)類地行星被拋出其恒星的軌道，就會(huì)形成一個(gè)外冰層，星際空間的寒冷會(huì)使其海洋無法完全保持液態(tài)。不過，冰層也可以使行星內(nèi)部與寒冷的外部環(huán)境隔絕，就像毯子一樣。而在行星的核心深處，放射性元素將繼續(xù)產(chǎn)生熱量，由內(nèi)而外使其升溫。

　　這種外部絕緣和內(nèi)部加熱的共同作用可能會(huì)保護(hù)流浪行星的海洋不被凍住。如果地球現(xiàn)在被拋出太陽系，地球本身的放射性物質(zhì)含量可能不足以阻止海洋結(jié)冰，地球也可能沒有足夠的水或地?zé)峄顒?dòng)來維持生命。林加姆和勒布認(rèn)為，如果地球是在形成后不久被拋出太陽系的話，當(dāng)時(shí)地核中會(huì)有更多的地?zé)峄顒?dòng)，則液態(tài)水海洋可能會(huì)繼續(xù)存在。

　　在其他少數(shù)幾種情況下，流浪行星也仍然能夠維持液態(tài)水存在的溫度。如果這顆流浪星球擁有稠密的氫氣大氣層，它也將起到毯子的作用，甚至可以讓液體存在于星球表面，而不是在厚厚的冰層下?；蛘?，如果一顆行星從恒星的軌道上被拋出，而它還附帶著一顆衛(wèi)星，那么這顆衛(wèi)星就可以在行星潮汐力引起的摩擦中保持溫暖。

　　因此，在流浪行星上，溶劑的需求可能會(huì)得到滿足。但還有一個(gè)缺失的因素，那就是在可能有液態(tài)水的情況下，生物體代謝的能量從哪里來？它們從哪里獲得維持自身生存的能量？

　　驚人的平衡

　　為此，天文學(xué)家設(shè)想了一個(gè)不太可能的能量來源。某些星系被認(rèn)為十分活躍，當(dāng)物質(zhì)落入其中心的超大質(zhì)量黑洞時(shí)，會(huì)釋放出強(qiáng)烈的輻射。如果這顆流浪行星靠近這個(gè)中心——所謂的活躍星系核——那它就可以利用黑洞發(fā)出的輻射為光合作用提供能量。

　　這種光在光合作用中的作用與極端紫外線對(duì)細(xì)胞的傷害之間存在著一種平衡。一些屏障，如土壤或表層數(shù)米的海水，也可能保護(hù)地下或海洋的生命不受紫外線輻射，同時(shí)允許足夠的可見光通過，以促進(jìn)光合作用。他認(rèn)為，一個(gè)活躍的星系核或許能夠支持一顆離星系中心不到1000光年的流浪行星上出現(xiàn)生命（相比之下，地球離銀河系中心有25000光年）。

　　即使?jié)M足了這些條件，我們能否在不久的將來探測(cè)到地外行星上的生命跡象仍然是一個(gè)懸而未決的問題。對(duì)于流浪行星就更加困難，因?yàn)樘煳膶W(xué)家不能像在研究典型系外行星那樣，使用來自母恒星的光作為生命跡象可能的信號(hào)。這項(xiàng)研究要等待子孫后代去進(jìn)行，這將非常困難。

　　在這樣一顆行星上，生命會(huì)是什么樣子？你當(dāng)然可以想象它們會(huì)比微生物更大，但或許沒有我們?cè)诘厍蛏峡吹降淖顝?fù)雜的生物那么復(fù)雜。我們可能看不到海豚，或任何類似的高級(jí)物種。

　　但無論人類能否很快找到這些生命跡象，無論能否出現(xiàn)智慧生命，這些行星上存在生命的可能性就意味著宇宙中可能隱藏著豐富多樣的生物。即使在地球上，我們也驚嘆于極端微生物在地球上環(huán)境最嚴(yán)酷的角落中生存的能力。在黑暗寒冷的星際空間，在一顆流浪星球上，為什么就不能出現(xiàn)同樣極端的生命呢？

　　也許生命是必然的，不僅僅是在適居行星的完美條件下出現(xiàn)的一場(chǎng)美妙的意外。

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